Java与XML联合编程之DOM篇.doc

Java与XML联合编程之DOM篇作者：扬帆 2002-04-03返 回 | 关 闭DOM初步DOM是DocumentObjectModel的缩写，即文档对象模型。前面说过，XML将数据组织为一颗树，所以DOM就是对这颗树的一个对象描叙。通俗的说，就是通过解析XML文档，为XML文档在逻辑上建立一个树模型，树的节点是一个个对象。我们通过存取这些对象就能够存取XML文档的内容。下面我们来看一个简单的例子，看看在DOM中，我们是如何来操作一个XML文档的。这是一个XML文档，也是我们要操作的对象：Good-byeserialization,helloJava!下面，我们需要把这个文档的内容解析到一个个的Java对象中去供程序使用，利用JAXP，我们只需几行代码就能做到这一点。首先，我们需要建立一个解析器工厂，以利用这个工厂来获得一个具体的解析器对象：DocumentBuilderFactorydbf=DocumentBuilderFactory.newInstance();我们在这里使用DocumentBuilderFacotry的目的是为了创建与具体解析器无关的程序，当DocumentBuilderFactory类的静态方法newInstance()被调用时，它根据一个系统变量来决定具体使用哪一个解析器。又因为所有的解析器都服从于JAXP所定义的接口，所以无论具体使用哪一个解析器，代码都是一样的。所以当在不同的解析器之间进行切换时，只需要更改系统变量的值，而不用更改任何代码。这就是工厂所带来的好处。这个工厂模式的具体实现，可以参看下面的类图。DocumentBuilderdb=dbf.newDocumentBuilder();当获得一个工厂对象后，使用它的静态方法newDocumentBuilder()方法可以获得一个DocumentBuilder对象，这个对象代表了具体的DOM解析器。但具体是哪一种解析器，微软的或者IBM的，对于程序而言并不重要。然后，我们就可以利用这个解析器来对XML文档进行解析了：Documentdoc=db.parse(c:/xml/message.xml);DocumentBuilder的parse()方法接受一个XML文档名作为输入参数，返回一个Document对象，这个Document对象就代表了一个XML文档的树模型。以后所有的对XML文档的操作，都与解析器无关，直接在这个Document对象上进行操作就可以了。而具体对Document操作的方法，就是由DOM所定义的了。点击可放大Jaxp支持W3C所推荐的DOM2。如果你对DOM很熟悉，那么下面的内容就很简单了：只需要按照DOM的规范来进行方法调用就可以。当然，如果你对DOM不清楚，也不用着急，后面我们会有详细的介绍。在这儿，你所要知道并牢记的是：DOM是用来描叙XML文档中的数据的模型，引入DOM的全部原因就是为了用这个模型来操作XML文档的中的数据。DOM规范中定义有节点（即对象）、属性和方法，我们通过这些节点的存取来存取XML的数据。从上面得到的Document对象开始，我们就可以开始我们的DOM之旅了。使用Document对象的getElementsByTagName()方法，我们可以得到一个NodeList对象，一个Node对象代表了一个XML文档中的一个标签元素，而NodeList对象，观其名而知其意，所代表的是一个Node对象的列表：NodeListnl=doc.getElementsByTagName(message);我们通过这样一条语句所得到的是XML文档中所有标签对应的Node对象的一个列表。然后，我们可以使用NodeList对象的item()方法来得到列表中的每一个Node对象：Nodemy_node=nl.item(0);当一个Node对象被建立之后，保存在XML文档中的数据就被提取出来并封装在这个Node中了。在这个例子中，要提取Message标签内的内容，我们通常会使用Node对象的getNodeValue()方法：Stringmessage=my_node.getFirstChild().getNodeValue();请注意，这里还使用了一个getFirstChild()方法来获得message下面的第一个子Node对象。虽然在message标签下面除了文本外并没有其它子标签或者属性，但是我们坚持在这里使用getFirseChild()方法，这主要和W3C对DOM的定义有关。W3C把标签内的文本部分也定义成一个Node，所以先要得到代表文本的那个Node，我们才能够使用getNodeValue()来获取文本的内容。现在，既然我们已经能够从XML文件中提取出数据了，我们就可以把这些数据用在合适的地方，来构筑应用程序。下面的内容，我们将更多的关注DOM，为DOM作一个较为详细的解析，使我们使用起来更为得心应手。DOM详解1基本的DOM对象DOM的基本对象有5个：Document，Node，NodeList，Element和Attr。下面就这些对象的功能和实现的方法作一个大致的介绍。点击可放大Document对象代表了整个XML的文档，所有其它的Node，都以一定的顺序包含在Document对象之内，排列成一个树形的结构，程序员可以通过遍历这颗树来得到XML文档的所有的内容，这也是对XML文档操作的起点。我们总是先通过解析XML源文件而得到一个Document对象，然后再来执行后续的操作。此外，Document还包含了创建其它节点的方法，比如createAttribut()用来创建一个Attr对象。它所包含的主要的方法有：createAttribute(String)：用给定的属性名创建一个Attr对象，并可在其后使用setAttributeNode方法来放置在某一个Element对象上面。createElement(String)：用给定的标签名创建一个Element对象，代表XML文档中的一个标签，然后就可以在这个Element对象上添加属性或进行其它的操作。createTextNode(String)：用给定的字符串创建一个Text对象，Text对象代表了标签或者属性中所包含的纯文本字符串。如果在一个标签内没有其它的标签，那么标签内的文本所代表的Text对象是这个Element对象的唯一子对象。getElementsByTagName(String)：返回一个NodeList对象，它包含了所有给定标签名字的标签。getDocumentElement()：返回一个代表这个DOM树的根节点的Element对象，也就是代表XML文档根元素的那个对象。Node对象是DOM结构中最为基本的对象，代表了文档树中的一个抽象的节点。在实际使用的时候，很少会真正的用到Node这个对象，而是用到诸如Element、Attr、Text等Node对象的子对象来操作文档。Node对象为这些对象提供了一个抽象的、公共的根。虽然在Node对象中定义了对其子节点进行存取的方法，但是有一些Node子对象，比如Text对象，它并不存在子节点，这一点是要注意的。Node对象所包含的主要的方法有：appendChild(org.w3c.dom.Node)：为这个节点添加一个子节点，并放在所有子节点的最后，如果这个子节点已经存在，则先把它删掉再添加进去。getFirstChild()：如果节点存在子节点，则返回第一个子节点，对等的，还有getLastChild()方法返回最后一个子节点。getNextSibling()：返回在DOM树中这个节点的下一个兄弟节点，对等的，还有getPreviousSibling()方法返回其前一个兄弟节点。getNodeName()：根据节点的类型返回节点的名称。getNodeType()：返回节点的类型。getNodeValue()：返回节点的值。hasChildNodes()：判断是不是存在有子节点。hasAttributes()：判断这个节点是否存在有属性。getOwnerDocument()：返回节点所处的Document对象。insertBefore(org.w3c.dom.Nodenew，org.w3c.dom.Noderef)：在给定的一个子对象前再插入一个子对象。removeChild(org.w3c.dom.Node)：删除给定的子节点对象。replaceChild(org.w3c.dom.Nodenew，org.w3c.dom.Nodeold)：用一个新的Node对象代替给定的子节点对象。NodeList对象，顾名思义，就是代表了一个包含了一个或者多个Node的列表。可以简单的把它看成一个Node的数组，我们可以通过方法来获得列表中的元素：GetLength()：返回列表的长度。Item(int)：返回指定位置的Node对象。Element对象代表的是XML文档中的标签元素，继承于Node，亦是Node的最主要的子对象。在标签中可以包含有属性，因而Element对象中有存取其属性的方法，而任何Node中定义的方法，也可以用在Element对象上面。getElementsByTagName(String)：返回一个NodeList对象，它包含了在这个标签中其下的子孙节点中具有给定标签名字的标签。getTagName()：返回一个代表这个标签名字的字符串。getAttribute(String)：返回标签中给定属性名称的属性的值。在这儿需要主要的是，应为XML文档中允许有实体属性出现，而这个方法对这些实体属性并不适用。这时候需要用到getAttributeNodes()方法来得到一个Attr对象来进行进一步的操作。getAttributeNode(String)：返回一个代表给定属性名称的Attr对象。Attr对象代表了某个标签中的属性。Attr继承于Node，但是因为Attr实际上是包含在Element中的，它并不能被看作是Element的子对象，因而在DOM中Attr并不是DOM树的一部分，所以Node中的getparentNode()，getpreviousSibling()和getnextSibling()返回的都将是null。也就是说，Attr其实是被看作包含它的Element对象的一部分，它并不作为DOM树中单独的一个节点出现。这一点在使用的时候要同其它的Node子对象相区别。需要说明的是，上面所说的DOM对象在DOM中都是用接口定义的，在定义的时候使用的是与具体语言无关的IDL语言来定义的。因而，DOM其实可以在任何面向对象的语言中实现，只要它实现了DOM所定义的接口和功能就可以了。同时，有些方法在DOM中并没有定义，是用IDL的属性来表达的，当被映射到具体的语言时，这些属性被映射为相应的方法。2DOM实例有了上面的介绍，相信你对DOM理解的更多了吧。下面的例子将让你对DOM更加熟悉起来。先说说这个例子到底要做的是什么吧，我们希望在一个名为link.xml文件中保存了一些URL地址，通过一个简单的程序，我们可以通过DOM把这些URL读出并显示出来，也可以反过来向这个XML文件中写入加入的URL地址。很简单，却很实用，也足够来例示DOM的绝大部分用法了。XML文件本身不复杂，就不给出它的DTD了。link.xml:JSPInsiderJSPInsider212001AJSPinformationsite.ThemakersofJavaSunMicrosystems312001SunMicrosystemswebsite.ThestandardJSPcontainerApacheGroup412001Somegreatsoftware.第一个程序我们称为xmldisplay.java，具体的程序清单可以在附件中找到。主要的功能就是读取这个XML文件中各个节点的内容，然后在格式化输出在System.out上，我们来看看这个程序：importjavax.xml.parsers.*;importorg.w3c.dom.*;这是引入必要的类，因为在这里使用的是Sun所提供的XML解析器，因而需要引入java.xml.parsers包，其中包含了有DOM解析器和SAX解析器的具体实现。org.w3c.dom包中定义了w3c所制定的DOM接口。DocumentBuilderFactoryfactory=DocumentBuilderFactory.newInstance();DocumentBuilderbuilder=factory.newDocumentBuilder();Documentdoc=builder.parse(links.xml);doc.normalize();除了上面讲到的，还有一个小技巧，对Document对象调用normalize()，可以去掉XML文档中作为格式化内容的空白而映射在DOM树中的不必要的TextNode对象。否则你得到的DOM树可能并不如你所想象的那样。特别是在输出的时候，这个normalize()更为有用。NodeListlinks=doc.getElementsByTagName(link);刚才说过，XML文档中的空白符也会被作为对象映射在DOM树中。因而，直接调用Node方法的getChildNodes方法有时候会有些问题，有时不能够返回所期望的NodeList对象。解决的办法是使用Element的getElementByTagName(String)，返回的NodeLise就是所期待的对象了。然后，可以用item()方法提取想要的元素。for(inti=0;ilinks.getLength();i+)Elementlink=(Element)links.item(i);System.out.print(Content:);System.out.println(link.getElementsByTagName(text).item(0).getFirstChild().getNodeValue();System.out.print(URL:);System.out.println(link.getElementsByTagName(url).item(0).getFirstChild().getNodeValue();System.out.print(Author:);System.out.println(link.getElementsByTagName(author).item(0).getFirstChild().getNodeValue();System.out.print(Date:);Elementlinkdate=(Element)link.getElementsByTagName(date).item(0);Stringday=linkdate.getElementsByTagName(day).item(0).getFirstChild().getNodeValue();Stringmonth=linkdate.getElementsByTagName(month).item(0).getFirstChild().getNodeValue();Stringyear=linkdate.getElementsByTagName(year).item(0).getFirstChild().getNodeValue();System.out.println(day+-+month+-+year);System.out.print(Description:);System.out.println(link.getElementsByTagName(description).item(0).getFirstChild().getNodeValue();System.out.println();上面的代码片断就完成了对XML文档内容的格式化输出。只要注意到一些细节的问题，比如getFirstChile()方法和getElementsByTagName()方法的使用，这些还是比较容易的。下面的内容，就是在修改了DOM树后重新写入到XML文档中去的问题了。这个程序名为xmlwrite.java。在JAXP1.0版本中，并没有直接的类和方法能够处理XML文档的写入问题，需要借助其它包中的一些辅助类。而在JAXP1.1版本中，引入了对XSLT的支持，所谓XSLT，就是对XML文档进行变换（Translation）后，得到一个新的文档结构。利用这个新加入的功能，我们就能够很方便的把新生成或者修改后的DOM树从新写回到XML文件中去了，下面我们来看看代码的实现，这段代码的主要功能是向links.xml文件中加入一个新的link节点：importjavax.xml.parsers.*;importjavax.xml.transform.*;importjavax.xml.transform.dom.DOMSource;importjavax.xml.transform.stream.StreamResult;importorg.w3c.dom.*;新引入的java.xml.transform包中的几个类，就是用来处理XSLT变换的。我们希望在上面的XML文件中加入一个新的link节点，因而首先还是要读入links.xml文件，构建一个DOM树，然后再对这个DOM树进行修改（添加节点），最后把修改后的DOM写回到links.xml文件中：DocumentBuilderFactoryfactory=DocumentBuilderFactory.newInstance();DocumentBuilderbuilder=factory.newDocumentBuilder();Documentdoc=builder.parse(links.xml);doc.normalize();/-取得变量-Stringtext=HanzhongsHomepage;Stringurl=;Stringauthor=HzliuLiu;Stringdiscription=AsitefromHanzhongLiu,giveulotsofsuprise!;为了看清重点，简化程序，我们把要加入的内容硬编码到记忆String对象中，而实际操作中，往往利用一个界面来提取用户输入，或者通过JDBC从数据库中提取想要的内容。Texttextseg;Elementlink=doc.createElement(link);首先应该明了的是，无论什么类型的Node，Text型的也好，Attr型的也好，Element型的也好，它们的创建都是通过Document对象中的createXXX()方法来创建的（XXX代表具体要创建的类型），因此，我们要向XML文档中添加一个link项目，首先要创建一个link对象：Elementlinktext=doc.createElement(text);textseg=doc.createTextNode(text);linktext.appendChild(textseg);link.appendChild(linktext);Elementlinkurl=doc.createElement(url);textseg=doc.createTextNode(url);linkurl.appendChild(textseg);link.appendChild(linkurl);Elementlinkauthor=doc.createElement(author);textseg=doc.createTextNode(author);linkauthor.appendChild(textseg);link.appendChild(linkauthor);java.util.CalendarrightNow=java.util.Calendar.getInstance();Stringday=Integer.toString(rightNow.get(java.util.Calendar.DAY_OF_MONTH);Stringmonth=Integer.toString(rightNow.get(java.util.Calendar.MONTH);Stringyear=Integer.toString(rightNow.get(java.util.Calendar.YEAR);Elementlinkdate=doc.createElement(date);Elementlinkdateday=doc.createElement(day);textseg=doc.createTextNode(day);linkdateday.appendChild(textseg);Elementlinkdatemonth=doc.createElement(month);textseg=doc.createTextNode(month);linkdatemonth.appendChild(textseg);Elementlinkdateyear=doc.createElement(year);textseg=doc.createTextNode(year);linkdateyear.appendChild(textseg);linkdate.appendChild(linkdateday);linkdate.appendChild(linkdatemonth);linkdate.appendChild(linkdateyear);link.appendChild(linkdate